82
IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet Magnus Enqvist Examensarbete för ingenjörsexamen (YH) Utbildningsprogrammet för elektroteknik Vasa 2016

IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

IEC 61850-konfiguration av REF 630 för

DEMVE-projektet

Magnus Enqvist

Examensarbete för ingenjörsexamen (YH)

Utbildningsprogrammet för elektroteknik

Vasa 2016

Page 2: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

EXAMENSARBETE

Författare: Magnus Enqvist

Utbildningsprogram och ort: Elektroteknik, Vasa

Inriktningsalternativ: Automationsteknik

Handledare: Matts Nickull

Titel: IEC-61850 konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

_________________________________________________________________________

Datum 3.4.2016 Sidantal 30 Bilagor 1

_________________________________________________________________________

Abstrakt

Det här examensarbetet har blivit gjort för Yrkeshögskolan Novia som en del inom

DEMVE-projektet. Arbetet baserar sig på standarden IEC 61850, som definierar en

universell standard för hur grupperingen av data som skickas inom stationsautomation ska

ske. Detta gör det möjligt för olika tillverkares enheter att kommunicera med varandra utan

hinder.

Syftet med arbetet var att skapa en steg för steg manual för IEC 61850-konfigurationen av

ett ABB REF 630 relä. Konfigurationen innefattar mätning av olika värden från reläet samt

möjligheten att fjärrstyra två frånskiljare och en automatsäkring. Resultatet av

examensarbetet är en användningsmanual som kommer att användas inom utbildningen

och skolningen i DEMVE-projektet.

_________________________________________________________________________

Språk: svenska Nyckelord: IEC 61850, REF 630, DEMVE

_________________________________________________________________________

Page 3: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

OPINNÄYTETYÖ

Tekijä: Magnus Enqvist

Koulutusohjelma ja paikkakunta: Sähkötekniikka, Vaasa

Suuntautumisvaihtoehto: Automaatiotekniikka

Ohjaaja: Matts Nickull

Nimike: REF 630:n IEC 61850 –konfigurointi DEMVE -projektissa

_________________________________________________________________________

Päivämäärä 10.4.2016 Sivumäärä 30 Liitteet 1

_________________________________________________________________________

Tiivistelmä

Tämä opinnäytetyö on tehty Yrkeshögskolan Novialle osana DEMVE-projektia. Työ

pohjautuu IEC 61850 –standardiin, joka on yleinen standardi, missä määritellään miten

ryhmitellään tietoa, joka lähetetään asema-automaation sisällä. Tämä mahdollistaa eri

valmistajien yksiköiden kommunikointia ilman estettä.

Työn tarkoituksena oli luoda vaiheittainen manuaali miten ABB REF 630 -rele

konfiguroidaan IEC 61850 –standardin mukaan. Konfigurointi sisältää relen eri arvojen

mittaukset sekä mahdollisuuden kauko-ohjata kaksi turvakytkintä ja yhtä

automaattisulaketta. Opinnäytetyön tuloksena on manuaali, jota käytetään DEMVE -

projektin opetuksessa ja koulutuksessa.

_________________________________________________________________________

Kieli: ruotsi Avainsanat: IEC 61850, REF 630, DEMVE

_________________________________________________________________________

Page 4: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

BACHELOR’S THESIS

Author: Magnus Enqvist

Degree Programme: Electrical Engineering, Vasa

Specialization: Automation

Supervisors: Matts Nickull

Title: IEC 61850-configuration of REF 630 for the DEMVE-project

_________________________________________________________________________

Date 10th April 2016 Number of pages 30 Appendices 1

_________________________________________________________________________

Abstract

This Bachelor´s thesis has been made for Novia University of Applied Sciences as a part in

the DEMVE-project. The thesis is based on the IEC 61850 standard which defines a

universal standard for grouping of the data which is sent within station automation. This

makes it possible for units made by different manufacturers to effortlessly communicate

with each other.

The purpose of the thesis was to make a step by step manual for the IEC 61850-

configuration of an ABB REF 630 relay. The configuration comprises of the measurement

of different values from the relay and the possibility to remotely control two disconnectors

and a circuit breaker. The result of this thesis is a user´s manual that will be used in

educational purposes in the DEMVE-project.

_________________________________________________________________________

Language: Swedish Key words: IEC 61850, REF 630, DEMVE

_________________________________________________________________________

Page 5: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

Innehållsförteckning

1 Introduktion ....................................................................................................................................... 1

1.1 DEMVE-projektet...................................................................................................................... 1

1.2 Uppdragsgivare ......................................................................................................................... 1

1.3 Syfte ............................................................................................................................................... 2

2 Eldistribution och reläskydd ....................................................................................................... 3

2.1 Eldistribution ............................................................................................................................. 3

2.2 Fjärrstyrning .............................................................................................................................. 4

2.3 Reläskydd .................................................................................................................................... 4

2.3.1 ABB REF 630...................................................................................................................... 4

3 MicroSCADA ....................................................................................................................................... 5

3.1 Historia ......................................................................................................................................... 5

3.2 Funktion ....................................................................................................................................... 5

3.3 Programvara .............................................................................................................................. 6

3.3.1 PCM 600 .............................................................................................................................. 6

3.3.2 SAB 600 ............................................................................................................................... 7

3.3.3 COM 600 ........................................................................................................................... 10

4 Kommunikation ............................................................................................................................. 11

4.1 Ethernet .................................................................................................................................... 11

4.1.1 Historia ............................................................................................................................. 11

4.1.2 Uppbyggnad .................................................................................................................... 12

4.2 TCP/IP ....................................................................................................................................... 12

4.2.1 Historia ............................................................................................................................. 13

4.2.2 Funktion ........................................................................................................................... 13

4.3 IEC 61850 ................................................................................................................................. 15

4.3.1 Historia ............................................................................................................................. 15

4.3.2 Funktion ........................................................................................................................... 16

4.3.3 Filtyper ............................................................................................................................. 18

4.4 OPC .............................................................................................................................................. 19

4.4.1 Historia och funktion .................................................................................................. 19

5 Utförande .......................................................................................................................................... 21

5.1 PCM 600 .................................................................................................................................... 21

5.2 COM 600 .................................................................................................................................... 22

6 Resultat ............................................................................................................................................. 27

7 Diskussion ........................................................................................................................................ 28

8 Källförteckning ............................................................................................................................... 29

Page 6: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

1

1 Introduktion

Detta examensarbete har gjorts åt Yrkeshögskolan Novia för att i framtiden användas i

undervisning samt skolning i DEMVE-laboratoriet. DEMVE-laboratoriet består av ett antal

relän uppdelade i tre relärack. Tidigare har undervisningsmaterial endast existerat för de

relän som finns i första reläracket. I och med detta har jag och två andra studerande på

elektroteknikprogrammet anlitats av Novia för att dokumentera konfigurationsprocessen

för de flesta av reläerna i andra racket. Denna dokumentation kommer senare att användas

som hjälpmedel i Novias undervisning och skolning i DEMVE-laboratoriet.

Dokumentationen sträcker sig endast upp till COM 600s nivå i DEMVE-laboratoriet, detta

betyder att det inte sträcker sig ända upp till microSCADA nivån som finns där.

1.1 DEMVE-projektet

DEMVE-projektet eller ”Development of the Education Services of IEC-61850 in Multi

Vendor Environment” är ett projekt i två delar. Projektet är ett samarbete mellan

Yrkeshögskolan Novia, Vasa yrkeshögskola och Vasa universitet.

Den första delen av projektet påbörjades den 1.8.2011 och gick ut på att bygga upp en

fungerande laboratoriemiljö, bestående av olika skyddsprodukter från ett antal olika

leverantörer. Den andra delen påbörjades den 1.1.2012 och går ut på att utforma

utbildningstjänster inom användandet av IEC 61850 standarden. Utbildningstjänsterna

kommer också att lanseras i ett senare skede och blir då erbjudna via Vasa energiinstitut.

1.2 Uppdragsgivare

Uppdragsgivare för examensarbetet har varit Yrkeshögskolan Novia och Ronnie Sundsten

har fungerat som representant från arbetsgivaren och Matts Nickull har agerat som

handledare.

Page 7: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

2

1.3 Syfte

Syftet med examensarbetet är att framställa en detaljerad steg-för-steg manual över hur

man konfigurerar en fungerande fjärrstyrning av ett ABB REF 630 relä med hjälp av

standarden IEC 61850 och COM 600. Manualen kommer senare att användas av

Yrkeshögskolan Novia för att underlätta undervisningen i DEMVE-laboratoriet.

Page 8: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

3

2 Eldistribution och reläskydd

För att få elnätet att fungera korrekt och stabilt behövs en hel del tekniker, t.ex.

fjärrstyrning och skyddsreläer. Dessa används för att övervaka och skydda hela systemet,

från platsen där elen produceras och enda ner till konsumenten.

2.1 Eldistribution

Eldistribution är kedjan som börjar vid ett kraftverk som producerar elkraft och slutar vid

konsumenten. Eldistributionskedjan består utöver producent och konsument också av

stamnät, regionnät och distributionsnät.

Stamnätet är huvudnätet och i detta nät ligger spänningen på 400 kV, 220 kV eller 110 kV.

Spänningen hålls hög i stamnätet för att minska förlusterna när elen transporteras.

Regionnätet är anslutet till stamnätet och i regionnätet ligger spänningen på 110 kV.

Distributionsnätet är sista delen i kedjan och spänningen ligger på 20 kV, 10 kV, 1 kV eller

0,4 kV. Den enskilde konsumenten får sin el genom distributionsnätet medan t.ex.

industrin kan få den genom vilket som helst av näten beroende på situationen. /7/

Figur 1. Schema över eldistributionskedjan /6/

Page 9: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

4

2.2 Fjärrstyrning

Fjärrstyrning är när man har möjlighet att styra ett system eller en komponent på avstånd,

vilket kan vara allt från ett par meter, enda upp till hundratals kilometer.

Kommunikationen sker oftast via kabel eftersom det inte är lika känsligt för yttre

störningar, men om kabeln t.ex. grävs av eller skadas på något vis finns alltid ett

reservsystem som använder sig av trådlös teknik för att överföra informationen. /5/

2.3 Reläskydd

Reläskyddens uppgift är att skydda elkraftsystemet från störningar och haverier.

Funktionsprincipen för reläskydden är samma som för en automatsäkring i ett hus, d.v.s.

att den bryter strömmen om den blir alltför hög för att skydda komponenterna.

Det första mekaniska reläskyddet blev framtaget 1903 av Asea. Det elektromekaniska

reläskyddet kom 1930 och det numeriska, som var det första att använda digital teknik i

form av integrerade kretsar, kom 1980.

Reläskydden mäter kontinuerligt värden, t.ex. spänning och ström i ledningen eller kretsen

den skyddar. Om ett av de färdigt inställda gränsvärdena överskrids reagerar reläet inom

några millisekunder. Då skickar reläet en impuls till en brytare och den öppnas, vilket

resulterar i att strömmen slås av och således blir ledningen eller kretsen spänningslös. Alla

händelser som sker registreras av reläskyddet och sparas så informationen senare kan

användas. /3/

2.3.1 ABB REF 630

REF 630 är ett ledningsskydd som tillhör ABBs Relion serie. REF 630 har fyra förinställda

konfigureringar, vilka är ämnade att passa för de vanligaste kraven på ledningsskydd och

kontroll. Dessa förinställningar är dock väldigt lätta att modifiera med hjälp av PCM 600

om detta krävs. REF 630 innehåller även ett stort antal in- och utgångar.

REF 630 stöder IEC 61850, DNP3 och 60870-5-103 standarderna. REF 630 kan även

använda två kommunikationsprotokoll samtidigt. I och med implementationen av IEC

61850 standarden, stöder REF 630 kommunikation både horisontellt mellan olika reläer på

samma nivå samt vertikalt upp till övervakningssystemet. /2/

Page 10: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

5

3 MicroSCADA

SCADA-system används för att övervaka och styra system som har stationer som befinner

sig på väldigt långa avstånd från varandra. Ett SCADA-system kombinerar egenskaper av

flera andra system t.ex. informationsinsamling och informationsöverföring. SCADA-

systemet använder sig också av ett HMI för att förmedla informationen grafiskt till

användaren. /15/

3.1 Historia

Början till MicroSCADA lades 1981 vid Strömberg Oy eftersom behovet för ett eget

styrsystem hade börjat växa fram. Man kom fram till att systemet borde hantera följande

funktioner:

Fjärr- och lokalstyrning av ställverk.

Fjärr- och lokalstyrning av diesel- och vattenkraftverk.

Fjärrstyrning av fjärrvärme.

Fjärrstyrning av eldistributionsnätverk.

På senare delen av 80-talet började man dock fokusera på eldistribution och elproduktion

vilka var företagets huvudområden. /17/

3.2 Funktion

Ett SCADA-system är uppbyggt av en mängd olika komponenter som befinner sig på olika

avstånd från varandra och några av dessa komponenter är följande:

Fjärrstyrda enheter (PLC) eller (RTU) som är kopplade till processen och skickar

över data från processen till övervakningssystemet och det kan ske trådlöst t.ex.

genom radiovågor, eller så sker det via ett LAN-nätverk.

Ett grafiskt användargränssnitt som gör det lättare för användare av systemet att se

vad som händer och att göra ändringar om det behövs.

Page 11: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

6

En datainsamlingsserver som lagrar data som kommer in från processen och gör

den tillgänglig för användaren. /11/

3.3 Programvara

Programvaran som behövdes för att utföra detta lärdomsprov var ett IED-

konfigurationsverktyg och ett systemkonfigurationsverktyg samt även COM 600 enheten

som ABB har utvecklat. Dessa kommer att bli presenterade under följande punkter.

3.3.1 PCM 600

Protection and Control IED Manager 600 (PCM 600) används för att läsa in information

från reläer samt att skriva information till reläer. Det finns två möjligheter för att göra

detta. Man kan antingen ansluta datorn direkt till reläet eller så ansluter man via ett LAN-

nätverk.

Figur 2. PCM 600 uppbyggnad. (Bilaga 1)

I PCM 600 kan man även göra inställningar för de olika kommunikationsprotokollen som

IEDn använder sig av, t.ex. IEC 61850 och IEC 60870. Används ingenjörsläget i IEC

61850 kommunikationskonfigureringen är det möjligt att skapa nya datasets och även

konfigurera existerande datasets. /4/

Page 12: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

7

3.3.2 SAB 600

Station Automation Builder 600 (SAB 600) är uppbyggt på IEC-61850 och används för att

bygga upp samt koppla ihop projekt med COM 600. SAB 600 består i huvudsak av två

olika vyer. Dessa är kommunikationsvyn samt stationsvyn.

I kommunikationsvyn byggs kommunikationsnätverket för projektet upp och detta görs

med hjälp av en OPC-server/klient, kommunikationskanal/undernätverk och enhetsobjekt.

Här finns också informationen om reläets datasets, vilka är grupperingar av olika logiska

noder som finns i reläet. Det finns även all information om de enskilda logiska noderna

längre ner i kommunikationsvyn. /1/

Figur 3. SAB 600 kommunikationsvyns uppbyggnad. (Bilaga 1)

Page 13: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

8 Stationsvyn används för att konfigurera och bygga upp den grafiska sidan i projektet. Här

konfigureras också HMI:n som kommer att användas i COM 600. Det är i denna vy som

själva stationen med ställverk, spänningsnivå, brytare m.m. byggs upp.

Figur 4. SAB 600 stationsvyns uppbyggnad. (Bilaga 1)

Från stationsvyn kommer man även in i Single Line Diagram (SLD) verktyget. Detta

verktyg används för att bygga upp ett enlinjesschema för den del av projektet som har

öppnats i verktyget. Det är dessa enlinjesscheman som kommer att bli HMIn som är

tillgängligt i COM 600 enhetens grafiska användargränssnitt.

Page 14: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

9

Figur 5. Enlinjeschemaverktyget i SAB 600. (Bilaga 1)

Man kopplar ihop den grafiska sidans objekt med kommunikationssidans objekt med hjälp

av Data Connection verktyget, vilket innehåller de logiska noderna som finns i reläet. /1/

Page 15: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

10 3.3.3 COM 600

COM 600 fungerar som en gateway och förmedlar information mellan kontroll- och

skyddsenheter vid ställverk och övervakningssystem som befinner sig högre upp i

systemets hierarki. COM 600 innehåller också ett HMI som presenterar information och

data från systemet till användaren.

Figur 6. Exempel på ett COM 600 enlinjeschema. /1/

Genom att använda sig av olika kommunikationsprotokoll samlar COM 600 in information

från IED:s. Protokollen som COM 600 stöder kan kombineras fritt inom samma station

bara nätverkskorten räcker till. COM 600 använder IEC 61850-6 konfigurationsspråket

SCL och IEC 61850-7 kommunikationsmodellering oavsett vilket kommunikationsprotkoll

som används. /1/

Page 16: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

11

4 Kommunikation

I alla former av nätverk och projekt är kommunikation av största vikt. Speciellt viktigt är

att alla inblandade parter förstår sig på kommunikationen som används. Därför har olika

standarder för datorkommunikation utvecklats. IEC 61850 behöver flera av dessa

standarder för att kunna fungera korrekt.

4.1 Ethernet

För att bestämma hur kommunikationen mellan två eller flera datorer i ett nätverk ska ske

finns en samling standardiserade metoder. Dessa bildar Ethernet standarden. De flesta

standarder som beskriver någon form av kommunikation mellan enheter använder sig av

tekniken som beskrivs inom Ethernet standarden. /14/

4.1.1 Historia

Robert Metcalfe var en av grundarna 1972 när konceptet till Ethernet utvecklades. Det

första experimentella Ethernet systemet kallades Alto Aloha Network eftersom det

användes för att sammanlänka Xerox Alto datorer och för att det baserade sig på Aloha

network. Systemet utvecklades vid University of Hawaii och var ämnat för radio-

kommunikation. /14/

Figur 7. Robert Metcalfes skiss av Ethernet /10/

Robert Metcalfe, David Boggs, Charles Thacker och Butler Lampson erhöll 1977 patent

för Ethernet vilket beskrevs som ett ”MultiPoint Data Communication System With

Collision Detection”. Vid det här laget hade Xerox ensamrätt till hela Ethernet systemet.

Page 17: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

12 Nästa steg var att göra tekniken till en världsomfattande standard för datorkommunikation.

/14/

4.1.2 Uppbyggnad

Ethernet är uppbyggt av en rad olika IEEE standarder. Dessa är i sin tur organiserade efter

Open Systems Interconnection (OSI) modellen. OSI-modellen blev framtagen av

International Organization for Standardization (ISO) vilka utvecklar neutrala standarder

och specifikationer för teknisk utrustning.

OSI-modellen består av sju skikt vilka representerar olika delar av processen att skicka

data i ett nätverk. De lägre nivåerna behandlar hur Local Area Networks (LANs) skickar

bitar mellan varandra, medans de högre lagren behandlar lite mer abstrakta funktioner, t.ex.

hur pålitlig dataöverföringen är i ett nätverk. Ethernet använder sig i huvudsak av de två

lägsta lagren i modellen. /14/

Applikationsskiktet

Slutanvändarapplikationer t.ex. e-post och filöverföring

Presentationsskiktet

Dataframställning i applikationer

Sessionsskiktet

Kommunikationssamordning

Transportskiktet

Dataflöde och ankomstkontroll

Nätverksskiktet

Logisk adressering (IP)

Datalänksskiktet

Fysiska adresser (MAC)

Fysiska skiktet

Alla elektriska och mekaniska funktioner som knyter ihop mjukvaran med

hårdvaran.

4.2 TCP/IP

TCP/IP-protokollet är det viktigaste protokollet som används på internet och dylika

nätverk. TCP/IP är uppdelat i skikt på ett snarlikt sätt som OSI-modellen, men istället för

Page 18: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

13 sju skikt består TCP/IP av fyra eller fem beroende på hur skikten organiseras. TCP/IP

befinner sig på skikt fyra och fem i OSI-modellen d.v.s. skikten som behandlar transport av

data och kommunikation inom nätverket. /9/

4.2.1 Historia

TCP/IP-protokollen blev utvecklade av Defense Advanced Research Projects Agency

(DARPA) när de behövde nya protokoll för sitt experimentella nätverk ARPAnet. Detta på

grund av att de gamla protokollen som existerade var bristfälliga. TCP/IP har under sin

uppkomst blivit utvecklat i samband med internet och detta är en av de största orsakerna

till varför det idag är det mest använda protokollet för nätkommunikation. TCP/IP-

modellen har många likheter med OSI-modellen och TCP/IP-modellens lager blir ofta

jämförda med motsvarande lager i OSI-modellen fastän TCP/IP-modellen kom till före

OSI-modellen. /9/

4.2.2 Funktion

TCP/IP-modellen består av fyra lager och dessa fyra lager motsvarar de sex högsta lagren i

OSI-modellen. TCP/IP är en sammanslagning av Transmission Control Protocol (TCP) och

The Internet Protocol (IP). TCP/IP är såkallade öppna standarder vilket betyder att

utvecklingen av dem inte är hemlig utan öppet för allmänheten.

Page 19: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

14

Figur 8. TCP/IP-modellens lager i förhållande till OSI-modellen /9/

Applikationslagret i TCP/IP-modellen innefattar de tre högsta lagren i OSI-modellen. Detta

eftersom enligt TCP/IP-modellen är det väldigt svårt att skilja på vart alla de protokoll som

finns inom dessa nivåer egentligen hör hemma. I detta lager finns applikationsprotokoll

t.ex. HTTP och FTP. Även administrativa protokoll är belägna i detta lager. De två mest

kända är DHCP och DNS protokollen.

Transportlagret ser till att sändningen av data går rätt till mellan två parter över ett nätverk.

Antingen sker detta otillförlitligt, vilket betyder att protokollet inte garanterar att

informationen når fram, eller så sker det tillförlitligt och då kontrollerar protokollet till att

data når fram och vid behov sänder den även data igen. De viktigaste protokollen i detta

lager är Transmission Control Protocol (TCP) och User Datagram Protocol (UDP).

Internetlagret eller nätverkslagret som det ibland kallas även i TCP/IP-modellen, sköter om

den logiska adressering samt sändningen och manipulationen av data. Internetlagret sköter

således om IP-protokollet men också andra protokoll som t.ex. ICMP, RIP och OSFP.

Nätverksgränsnittlagret är lagret som sköter om kontakten mellan TCP/IP och själva

nätverket. Ibland räknas detta lager inte med eftersom i de flesta fall sköter Ethernet om de

funktioner och protokoll som detta lager innehåller. /9/

Page 20: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

15

Figur 9. Sändning av data med hjälp av TCP/IP protokollet /8/

4.3 IEC 61850

IEC 61850 är en standard som definierar kommunikationen som används i

automationssystemen i ställverk. IEC 61850 grupperar ihop data och förenklar tolkningen

samt lagringen av den, vilket gör det möjligt att få interoperabilitet mellan komponenterna

som används i systemet. /13/

4.3.1 Historia

IEC 61850 fick sin början 1996 när Technical Committee 57 (TC57) inom IEC

organisationen påbörjade arbetet med att definiera en standard för kommunikationen och

säkerheten vid ställverk.

Två år tidigare hade Electrical Power Research Institute (EPRI) börjat med att uppdatera

sin nuvarande standard, Utility Communications Architecture (UCA) till en modernare

version som fick namnet UCA 2.0

Page 21: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

16 Under 1997 påbörjade de båda grupperna ett samarbete och kom överens om att kombinera

projekten till en standard. Resultatet av detta samordnade projekt är standarden IEC 61850.

IEC 61850 är en påbyggnad av UCA 2.0 d.v.s. den innehåller nästan alla funktioner som

UCA 2.0 har och utöver det har den också mera egenskaper än UCA 2.0. /13/

4.3.2 Funktion

IEC 61850 specifikationen har tre huvuddefinitioner som den gör och dessa kan indelas

enligt bilden nedan, som också beskriver hur UCA 2.0 har införlivats i IEC 61850

specifikationen.

Figur 10. Övergången från UCA 2.0 till IEC 61850 /13/

De tre sakerna som IEC 61850 definierar är följande:

Vilken data som är tillgänglig och vilket namn samt beskrivning den har. Den

informationen finns belägen i delarna 7-4, 7-3 och 7-2 av standarden.

Hur man når data (finns i 7-2 delen).

Hur enheter kan kopplas till kommunikationsnätverk (finns i 8-x samt 9-x delarna).

Page 22: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

17 IEC 61850 består av de flesta funktioner som UCA 2.0 innehåller, men även en del nya.

Dessa tillagda funktioner och specifikationer finns med i den kompletta illustrationen av

IEC 61850 standarden som presenteras i figur 11.

Figur 11. IEC 61850 standarden /13/

IEC 61850 organiserar data på ett väldigt välstrukturerat sätt, vilket påminner om att stapla

lådor inuti varandra.

Först är det en fysisk enhet som är representerad av en nätverksadress. Inuti den fysiska

adressen finns en eller flera logiska enheter, vilka är en representation av t.ex. ett

skyddsrelä. Inuti den logiska enheten finns ett antal logiska noder som är en representation

av en funktion, som kan vara allt från mätning av ström till automatisk styrning av en

frånskiljare. Den logiska noden innehåller i sin tur en mängd olika dataelement, som alla

beskriver ett värde för den logiska noden. Exempelvis beskriver data elementet Pos

positionen på brytaren som representeras av den logiska noden XCBR. Pos kan då

exempelvis ge ut värdet Open och det berättar då att brytaren är öppen. /13/

Page 23: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

18

Figur 12. Hur data organiseras i IEC 61850 /13/

4.3.3 Filtyper

IEC 61850 använder Substation Configuration Language (SCL) som konfigurationsspråk.

SCL är uppbyggt från Extensible Markup Language (XML) som är ett system för hur kod

ska struktureras inom en fil. /16/

Det finns olika SCL-filer som används. Några av dessa är:

Substation Configuration Description (SCD)

Innehåller data för en hel station och det är denna som använts i detta arbete.

IED Capability Description (ICD)

Detta är en okonfigurerad IED-fil.

Configured IED Description (CID)

CID är en konfigurerad IED-fil.

Page 24: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

19

4.4 OPC

Open Platform Communications (OPC) är en samling standarder för dataöverföring inom

industriella automationssystem. OPC är också plattformsoberoende, vilket betyder att det

kan användas för att skicka information mellan komponenter från olika tillverkare. /12/

4.4.1 Historia och funktion

Den första versionen av OPC blev introducerad 1996 och syftet med tekniken var att

standardisera protokoll, som var specifika för PLC-kommunikation, t.ex. Modbus och

Profibus, till ett enhälligt interface.

Detta interface skulle hjälpa SCADA och HMI system att enklare kommunicera med andra

komponenter. Detta uppnåddes genom att SCADA eller HMI systemet först

kommunicerade med OPC klienten som översatte deras kommandon till sina egna

standardiserade kommandon och sen skickade vidare dem till den komponent som

systemet skulle kommunicera med. Genom att OPC fungerade som en tolk mellan

systemen, kunde nu en större interoperabilitet uppnås inom industriautomationen.

Från en början använde OPC sig av Distributed Component Object Model (DCOM) för att

definiera kommunikationen. Detta gjorde att tekniken var bunden till system och

komponenter som hade windows operativsystem.

Dessa specifikationer kallas för OPC Classic och innehåller specifikationer för hur man ska

nå process data, alarm och historisk data, dessa är:

OPC Data Access (OPC DA)

Skickar data i realtid.

OPC Alarms & Events (OPC AE)

Skickar alarm och påminnelser när sådana sker i systemet.

OPC Historical Data Access (OPC HDA)

Ger tillgång till redan sparad data genom en dataserver.

Page 25: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

20 OPC Unified Architecture (UA) blev lanserad 2008 när system som var service orienterade

började dyka upp. OPC UA integrerar alla de olika standarderna från OPC Classic till en

gemensam standard. /12/

Page 26: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

21

5 Utförande

De första konfigurationerna för projektet sker i PCM 600 där reläets kommunikation

konfigureras. I SAB 600 konfigureras kommunikationen mellan reläet och COM 600

enheten samt den grafiska konfigurationen av COM 600 enheten.

5.1 PCM 600

I PCM 600 sker de grundläggande inställningarna vilka sedan exporteras till SAB 600.

Först byggs en projektstruktur upp med ställverk och spänningsnivå m.m. Sedan ansluts

reläet till projektet via LAN-nätverket som finns i DEMVE-laboratoriet och information

om reläet läses in till PCM 600. Sedan utförs en kontroll av IP-adressen, gatewayn samt

Technical key för att säkerställa att dessa är korrekt inställda. När detta gjorts skrivs

informationen tillbaka till reläet så att informationen i projektet och reläet överensstämmer.

Figur 13. PCM600 kommunikationsinställningar

Page 27: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

22 I PCM 600 kan även inställningar för datasets göras. T.ex. kan nya datsets skapas, vilka

enbart innehåller de logiska noder som behövs för detta projekt. Detta gjordes inte

eftersom det finns färdiga datasets där all information finns tillgänglig. En .scd fil skapas,

som importeras till SAB 600 där COM 600 konfigureringen sker.

Figur 14. PCM 600 datasets

5.2 COM 600

Kommunikationssidan av projektet byggs upp i SAB 600. En gateway som representerar

COM 600 enheten i projektet läggs till och ges den rätta IP-adressen. En IEC-61850 OPC

server läggs till och den kommunicerar med reläet genom den lokala IP-porten på COM

600.

I SAB 600 importeras .scd-filen så att dess kommunikation med COM 600 kan

konfigureras. Det skapas tre Report Control Blocks, ett för varje dataset som kommer att

användas. En reportclient läggs till under alla RCB:s för att få kommunikationen till COM

600 att fungera

Page 28: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

23

Figur 15. SAB 600 kommunikationskonfigurering

Page 29: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

24 Det grafiska användargränssnittet för COM 600 byggs upp i stationsvyn i SAB 600 med

hjälp av SLD-editor verktyget. Där ritas ett enlinjeschema för reläet upp och funktioner för

mätning av strömstyrkan, fjärrstyrning av frånskiljare och automatsäkring samt alarm

indikationer läggs till. Dessa funktioner blir också konfigurerade, detta sker med hjälp av

logiska noder och dessa läggs till med hjälp av data connection verktyget.

Figur 16. Konfigurering för mätning av strömmen

Page 30: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

25

Figur 17. Enlinjeschema för REF 630 reläet

När enlinjeschemat är färdigt ritas en skena in i projektet. Den kopplas ihop med

enlinjeschemat via SLD-editor verktyget, vilket kan ses i Figur 17.

Page 31: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

26 Kommunikationssidan kopplas ihop med den grafiska sidan med hjälp av data connection

verktyget. Där kopplas de logiska noderna ihop med objekten som skapades i SLD-editor

verktyget.

Figur 18. SAB 600 använda logiska noder

Projektet laddas upp till COM 600 enheten från SAB 600. I COM 600 finns möjligheter att

testa kommunikationen mellan relä och COM 600 enheten. Där kan också fjärrstyrningen

av reläet testas.

Page 32: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

27

6 Resultat

En komplett IEC 61850-konfiguration för reläet gjordes med tillhörande HMI i COM 600.

HMI:t kan ses i figur 19.

Figur 19. HMI för REF 630 i COM 600

Tyngdpunkten i arbetet låg dock på att framställa en utförlig användarmanual. Så förutom

konfigurationen blev en instruktionsmanual gjord på ca 50 sidor. Den beskriver på ett

väldigt ingående sätt hur kontakt mellan reläet och COM 600 fås med hjälp av IEC 61850

standarden.

Detta görs genom att läsa information från reläet till PCM 600 och sedan konfigurera

HMI:n i COM 600 och slutligen sammanlänka dessa två. Instruktionsmanualen kommer

användas i undervisningen och skolningen inom IEC 61850 i DEMVE-projektet.

Manualen finns också bifogad som bilaga 1 i examensarbetet.

Page 33: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

28

7 Diskussion

Examensarbetet har varit väldigt lärorikt eftersom jag lärt mig en hel del om hur reläer

konfigureras och fungerar, vilket jag inte skulle lärt mig om jag inte gjort detta

examensarbete. Jag har också fått en djupare insikt i SCADA-system genom arbetet. Dessa

två saker kommer säkerligen att komma till nytta senare när jag kommer ut i arbetslivet.

De första veckorna av arbetet bestod av att bekanta sig med alla de delar som det bestod av

d.v.s. REF 630 reläet, alla olika datorprogram och själva DEMVE-laboratoriet. Detta

betydde i praktiken läsning av en hel del manualer och skapandet av en massa testprojekt

som inte tillförde någon direkt nytta till arbetet förutom att bekanta sig med grunderna.

Med tanke på detta så skulle lite förkunskaper varit användbart så att tiden som gick åt till

att förstå sig på grundläggande saker i början kunde kortats av avsevärt. Då skulle mera tid

kunnat läggas på att lösa problemet med den kontinuerliga rapporteringen som i nuläget är

olöst och undersöks fortfarande.

När det har hållits undervisning i utrymmena samtidigt så har arbetsprocessen försvårats

aningen eftersom man inte alltid haft tillgång till utrymmena när man har haft tid att jobba.

Detta vållade således en del problem eftersom arbetet påbörjades relativt sent på hösten

och all tid som kunde spenderas på arbetet skulle varit värdefull. Mera tid skulle ha kunnat

reserverats för skrivandet av arbetet, eftersom denna process var mer tidskrävande än vad

jag hade trott.

Page 34: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

29

8 Källförteckning

/1/ ABB Oy, (u.å.). Distribution Automation Station Automation. [Online]

https://library.e.abb.com/public/c234d5d1c7aa4f93ad428524d393cfa6/CO

M600_series_4.1_usg_756125_ENk.pdf [hämtat: 13.4.2016]

/2/ ABB Oy, 2014. Feeder protection and control REF630 IEC. [Online]

https://library.e.abb.com/public/70a71d6f7e1810f0c1257dc700211b7c/REF

630_broch_756382_LRENe.pdf [hämtat: 3.3.2016]

/3/ ABB Oy, (u.å.). Reläskydd - kraftnätets väktare. [Online]

http://new.abb.com/se/om-abb/teknik/sa-funkar-det/relaskydd

[hämtat: 3.3.2016]

/4/ ABB Oy, (u.å.). Substation Automation Products. [Online]

https://library.e.abb.com/public/eefac753284349dba8ff281e26eab280/PCM

600_pg_756448_ENl.pdf [hämtat: 13.4.2016]

/5/ Donovan, J., 2013. Roving Reporter: Substation Automation Puts the

Smarts in the Smart Grid. [Online]

http://embedded.communities.intel.com/community/en/applications/blog/20

13/04/01/roving-reporter-substation-automation-puts-the-smarts-in-the-

smart-grid [hämtat: 3.3.2016]

/6/ Energimarknadsinspektionen, 2016. Bygga kraftledning och få tillstånd.

[Online]

http://ei.se/sv/el/Bygga-kraftledning-och-fa-tillstand/ [hämtat: 27.2.2016]

/7/ Finsk Energiindustri, (u.å.). Nätets uppbyggnad. [Online]

http://energia.fi/sv/elmarknaden/elnatet/natets-uppbyggnad

[hämtat: 27.2.2016]

/8/ Himanshu, A., 2011. TCP/IP Protocol Fundamentals Explained with a

Diagram. [Online]

http://www.thegeekstuff.com/2011/11/tcp-ip-fundamentals/

[hämtat: 21.3.2016]

/9/ Kozierok, C., 2005. The TCP/IP Guide. [Online]

http://www.tcpipguide.com/free/ [hämtat: 20.3.2016]

/10/ Livinginternet, (u.å.). Ethernet Networking. [Online]

http://www.livinginternet.com/i/iw_ethernet.htm [hämtat: 14.3.2016]

/11/ Northcote-Green, J. & Wilson, R., 2007. Control and automation of

electrical power distribution systems.

Boca Raton: Taylor & Francis Group

/12/ OPC Foundation, (u.å.). What is OPC ? [Online]

https://opcfoundation.org/about/what-is-opc/ [hämtat: 3.4.2016]

Page 35: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

30

/13/ Proudfoot, D., 2002. UCA and 61850 for dummies. [Online]

http://www.nettedautomation.com/download/UCA%20and%2061850%20fo

r%20dummies%20V12.pdf [hämtat: 25.3.2016]

/14/ Spurgeon, C., 2000. Ethernet : the definitive guide.

Sebastopol: O'Reilly Media

/15/ Stouffer, K., Falco, J. & Scarfone K., 2002. Guide to Industrial Control

Systems (ICS) Security. [Online]

http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-82/SP800-82-final.pdf

[hämtat: 10.3.2016]

/16/ Zhangand, J. & Gunter, C., 2009. IEC-61850 -Communication Networks

and Systems in Substations: An Overview of Computer Science. [Online]

http://seclab.web.cs.illinois.edu/wp-content/uploads/2011/03/iec61850-

intro.pdf [hämtat: 25.3.2016]

/17/ Österbacka, C-G., 2003. The Birth of MicroSCADA. [Online]

http://www05.abb.com/global/scot/scot229.nsf/veritydisplay/5e4989b705a3

57b9c2256d3a0025ecbe/$File/BirthOfMicroSCADA.pdf

[hämtat: 10.3.2016]

Page 36: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

1 Bilaga 1

Handbok för att ansluta

ABB REF 630 Reläet till COM600.

Magnus Enqvist

Page 37: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

2

INNEHÅLLSFÖRTECKNING

2 Arbetsprocessen ........................................................................................................................... 3

3 PCM 600 ...................................................................................................................................... 4

3.1 Starta PCM 600 ....................................................................................................... 4

3.2 Skapa ett projekt ..................................................................................................... 5

3.3 Konfigurera reläet ................................................................................................. 14

3.4 Skapa en scd fil ..................................................................................................... 16

4 SAB 600 ..................................................................................................................................... 17

4.1 Skapa ett projekt ................................................................................................... 18

4.2 Inkludera kommunikations enheter ...................................................................... 19

4.3 Substation Structure .............................................................................................. 29

4.4 Rita bay ................................................................................................................. 31

4.5 Rita Busbar ........................................................................................................... 34

4.6 Konfigurera block ................................................................................................. 35

4.6.1 Data Connection ............................................................................................ 36

4.6.2 Bay Swtich Indicator ..................................................................................... 37

4.6.3 Measurement ................................................................................................. 38

4.6.4 Alarm ............................................................................................................. 39

4.7 Ansluta Bay till busbar ......................................................................................... 41

4.8 Ladda upp projektet .............................................................................................. 42

5 COM 600 .................................................................................................................................... 44

5.1 Starta HMI ............................................................................................................ 44

5.2 Styra Relän ............................................................................................................ 46

Page 38: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

3

1 ARBETSPROCESSEN

Denna handbok beskriver hur man konfigurerar en fjärrstyrning av ABB REF 630 reläet

med COM 600 över IEC 61850 protokollet. Med hjälp av bilder och enkla steg-för-steg

instruktioner kommer denna guide att leda dig genom hela processen. Självklart finns det

andra tillvägagångssätt för att nå samma resultat. Lösningen som presenteras i denna

manual är bara en av många möjligheter.

För att få kommunikationen att fungera är det ett par program som man måste använda sig

av. Först läser vi in information från reläet till PCM 600 sedan exporterar vi en .scd-fil till

SAB 600 och därifrån ansluter vi vårt grafiska användargränssnitt till COM 600.

Page 39: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

4

2 PCM 600

2.1 STARTA PCM 600

Starta upp PCM 600 genom att klicka på ikonen på skrivbordet.

Eftersom PCM 600 automatiskt öppnar projektet som senast var i användning är det

mycket möjligt att ett annat projekt är aktivt när man startar programmet, därför ska man se

efter så man inte gör ändringar i det andra projektet. En startsida som den nedan borde

dyka upp när man startar PCM 600.

Page 40: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

5

2.2 SKAPA ETT PROJEKT

Först måste vi skapa ett nytt projekt, detta görs genom att navigera till file och därifrån

klicka på new project. Då borde följande ruta dyka upp.

Här fyller man i vilket namn man vill ha på projektet och eventuellt en beskrivning av det,

sen är det bara att klicka på create så skapas projektet.

Page 41: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

6 Nu är det dags att lägga till objekt till vårt projekt, först lägger vi till en substation.

Sen lägger vi till en voltage level på samma sätt.

Page 42: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

7 Slutligen sätter vi även dit en bay

Nu är vi redo att ansluta reläet till projektet.

Page 43: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

8 Nu borde följande ruta dyka upp, där man kan välja mellan online eller offline

konfiguration och det är online som vi ska använda oss av.

Page 44: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

9 När man klickat på next dyker följande ruta upp som vill veta hur man tänker

kommunicera med reläet. Man kan antingen använda sig av den främre ethernet porten

som finns på reläet eller på den bakre som är ansluten till IEC 61850 nätverket i labben och

det är den bakre alltså LAN1 porten vi använder oss av. Den vill nu veta vilken IP-adress

som reläet har. Det finns två ABB REF 630 reläer i labben med IP-adresserna 192.168.1.21

respektive 192.168.1.22 och det är det senare som blivit använt i denna manual. När man

fyllt i den rätta IP-adressen är det bara att trycka på next.

Page 45: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

10 Då kommer följande ruta fram och där trycker man på scan, då söker PCM 600 efter reläet

med den IP-adress man har matat in. Har man skrivit in adressen korrekt och PCM 600

hittar reläet borde rutan se ut på följande vis.

Page 46: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

11 Efter man tryckt på next kommer ett fönster fram där PCM 600 söker fram information om

reläet som t.ex. binära in- och utgångar. Här är det bara att trycka på scan och sen på next.

Page 47: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

12 Då kommer man fram till sista sidan i konfigurationshjälpen. Där ser man infon om det

valda reläet en sista gång före man slutför alla inställningar genom att trycka på finish och

importerar reläet till PCM 600.

Page 48: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

13 Nu är vi redo att läsa in information från reläet. Det vi nu läser in är information om t.ex.

logiska noder och hur signalerna är konfigurerade i reläet. För att läsa in infon så

högerklickar vi på reläet och väljer sedan read from relay. Sen dyker det upp ett fönster

som vill att man bekräftar att man vill läsa in informationen så där är det bara att klicka på

yes.

Page 49: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

14

2.3 KONFIGURERA RELÄET

Vi måste nu gå till options fönstret för reläet. Fönstret dyker upp till höger i programmet

när man markerar reläet. Där måste vi ändra så att reläets gateway har den rätta IP-adressen

d.v.s. 192.168.1.121.

Page 50: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

15 När reläet är rätt konfigurerat måste vi skriva alla inställningar till reläet så att

informationen där överensstämmer med den man kommer att använda sig av i SAB 600,

för om det inte överensstämmer kommer det inte att fungera. Detta görs på samma sätt som

när man läste information från reläet bara att man klickar på write to relay.

Page 51: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

16

2.4 SKAPA EN SCD FIL

Nu återstår bara att skapa en .scd fil som vi sen ska importera till SAB 600. För att skapa

filen högerklickar man på substation och väljer export.

Page 52: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

17

3 SAB 600

Starta upp SAB 600 genom att klicka på ikonen på skrivbordet.

I SAB 600 ska vi nu hämta in .scd filen som vi nyss skapade i PCM 600 och skapa ett

grafiskt användargränssnitt som vi använder för att länka ihop reläet med COM 600. Precis

som i PCM 600 öppnas här automatiskt det projekt som var i användning senast.

Page 53: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

18

3.1 SKAPA ETT PROJEKT

Vi navigerar till file och väljer där att skapa ett nytt projekt då kommer följande fönster att

dyka upp. Man fyller i ett önskat namn för projektet och man kan lägga till en beskrivning

av projektet om man så önskar. När man fyllt i klart är det bara att trycka på create så

skapas projektet.

Page 54: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

19

3.2 INKLUDERA KOMMUNIKATIONS ENHETER

Nu har vi ett tomt projekt och som första sak så måste vi bygga upp kommunikationssidan

av projektet. Senare ska vi också bygga upp den grafiska sidan av projektet men vi börjar

med att inkludera de kommunikationsenheter som vi behöver.

Vi börjar med att lägga till en gateway som är en representation i programmet för COM

600 enheten och den är en gateway 3.5.x.

Page 55: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

20 Innan vi lägger till mera enheter måste vi se till att vår gateway har den rätta IP-adressen

och COM 600 enhetens IP är 192.168.1.121. Detta görs i options fönstret som bekant

befinner sig till höger i programmet.

Page 56: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

21 Nu är vi redo att lägga till nästa enhet och det är en IEC server och eftersom vi kommer att

använda oss av IEC 61850 är det den vi ska välja. Vi hittar den genom att högerklicka på

gatewayn.

Page 57: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

22 Nu har vi alla kommunikationsenheter som vi behöver och det är dags att importera vår

.scd fil som vi skapade tidigare. Detta görs genom att högerklicka på OPC servern och

välja SCL import.

Page 58: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

23 Via select file navigerar vi oss till den plats där filen sparades och klickar på import.

Page 59: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

24 När man nu har importerat filen så dyker all information upp om reläet och dess logiska

noder. De flesta av dessa kommer vi inte att använda oss av i projektet.

Page 60: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

25 Här ska vi lägga till tre stycken RCBn. RCB (Report Control Block) är komponenten som

reläet använder sig av för att kommunicera med andra enheter.

Sen måste vi lägga till en Report enabled.

Nästa steg är mycket viktigt för att kommunikationen mellan COM 600 och REF 630 ska

fungera och det är att man måste berätta för mjukvaran vad COM 600 enheten heter, så

Page 61: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

26 reläet vet till vilken enhet den ska skicka information. Vår gateway har namnet Client1

som grundinställning. Vi lägger nu till en ReportClient under vårt RCB.

Page 62: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

27 Vi måste också döpa om vår ReportClient till Client1 och detta gör vi antingen genom att

högerklicka på den och välja rename eller i options fönstret.

Nu är det bara att repetera de senaste stegen tills du har tre stycken RCBn. Sedan ska vi

lägga till ett dataset till varje RCB och de dataset vi kommer använda oss av är MeasFlt,

StatUrg och Statled. Detta görs genom att markera RCBn och sen navigera till options

fönstret och fylla i dataseten enligt modellen nedan.

Page 63: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

28

Page 64: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

29

3.3 SUBSTATION STRUCTURE

Nu ska vi skapa det grafiska användargränssnittet i projektet och eftersom vi skapade en

.scd fil så är vår substation structure nästan färdig automatiskt.

Page 65: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

30 Det enda vi behöver lägga till i processträdet är en busbar och detta görs genom att

högerklicka på J1 och välja BusBar.

Här kan det vara skäl att döpa om sin Bay och BusBar så man kan hålla reda på dem

lättare. Speciellt om man har ett betydligt större och mera komplicerat projekt en det vi nu

skapar kan det lätt bli svårt att hålla koll på vart alla enheter hör hemma.

Page 66: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

31

3.4 RITA BAY

Nu när man har gjort klart sitt processträd är det dags att rita upp reläet och detta görs i

SLD editorn. Man hittar den genom att högerklicka på den bay/busbar man vill använda

och därifrån välja SLD editor.

Page 67: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

32

Nu borde följande fönster dyka upp.

Här kan man lägga till alla olika komponenter som man behöver och vill ha i sitt HMI

(Human Machine Interface). Före man börjar på kan det vara bra att tänka genom vilka

delar man behöver i sitt projekt. I detta projekt kommer vi att använda oss av två

disconnectors och en circuit breaker och dessa utgör reläet som vi använder. Vi kommer

också att använda oss av två alarm och measurement som gör att man kan visa olika

mätvärden i sitt HMI samt en Bay switch indicator som gör det möjligt att fjärrstyra reläet.

SLD editorn använder sig av drag and drop så det är bara att välja vilket block man vill ha

och sen dra ut det på rutfältet.

Page 68: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

33 I menyn till vänster söker vi upp de block vi ska använda och sen när vi valt alla borde det

se ut såhär.

Nu återstår bara att ansluta delarna med varandra och detta görs genom att välja

anslutningsverktyget som befinner sig i den övre menyraden i SLD-editorn.

Page 69: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

34

3.5 RITA BUSBAR

Nästa steg är att rita busbaren detta görs på samma sätt som när man ritade bayen,

högerklicka på busbar och välj SLD Editor.

Här måste man lägga till tre komponenter och dessa är busbar start, connectivity node och

busbar stop.

Nu är det bara att på samma sätt som tidigare att ansluta blocken till varandra.

Page 70: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

35

3.6 KONFIGURERA BLOCK

Nu när man har gjort sitt Single Line Diagram färdigt är det dags att konfigurera de block

som man valt. Detta görs genom att starta upp Data Connection verktyget. Det är här man

lägger till de logiska noder man ska använda i sitt projekt. Det är med hjälp av detta man

kopplar ihop den grafiska sidan med kommunikationssidan.

Page 71: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

36 3.6.1 DATA CONNECTION

I denna editor kan man antingen ansluta noden till ett block eller till den bay som man valt.

Q1 och Q2 är våra disconnectors så deras noder blir lagda till blocket. Q0 är circuit

breakern så de noderna blir också lagda under blocket. CPHMMXU1 och SSCBR1

noderna blir tillagda under själva bayen.

Nu ska vi konfigurera våra block och för att göra det måste vi gå tillbaka till SLD editorn.

Page 72: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

37 3.6.2 BAY SWTICH INDICATOR

I SLD-editorn högerklickar vi på bay switch indicatorn så kommer följande ruta upp. Den

ska konfigureras på följande vis.

Page 73: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

38 3.6.3 MEASUREMENT

Vidare konfigureras mätblocket det s.k Measurment blocket. Eftersom vi har tre faser och

vill mäta strömmen på alla tre måste vi lägga till tre sidor. Detta görs genom att klicka på

add measurement knappen. Sen är det bara att ställa in det enligt modellen nedan. Här kan

man också välja antalet decimaler som visas samt vilken enhet talet ska ha.

Page 74: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

39 3.6.4 ALARM

Detta exempel visar hur man ställer in Spring Charged alarmet. Det görs på samma sätt för

Low gas pressure bara att DO-fältet ändras till det rätta värdet för det alarmet.

Page 75: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

40

Vi måste även över tillbaka till kommunikationssidan och göra lite inställningar för att

detta ska fungera korrekt. Vi navigerar till den logiska noden SSCBR där vi ska göra

intällningarna. Vi ändrar indication Event till AlarmState, om man vill kan man även

lägga till en beskrivning av alarmet. Gör också motsvarande för PresAlm.

Page 76: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

41

3.7 ANSLUTA BAY TILL BUSBAR

Före vi kan ansluta till COM 600 måste vi ansluta vår bay till busbaren och detta görs

genom att högerklicka på J1 blocket och därifrån välja SLD-editorn. Sen är det bara att

högerklicka på bay området och välja connect to busbar. Detta görs för både Q1 och Q2 i

tur och ordning.

Page 77: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

42

3.8 LADDA UPP PROJEKTET

Nu är det dags att ladda upp projektet till COM 600 och detta görs genom att högerklicka

på Gateway 3.5.x och sedan välja management.

Page 78: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

43 Då öppnas följande fönster som ger möjlighet att ladda upp projektet till COM 600

enheten. Detta gör man genom att trycka Update & reload configuration knappen. Om

man gjort ändringar i projektet senare och vill ladda upp dessa kan man trycka på Reload

configuration, dock rekommenderas det att man alltid väljer Update & reload alternativet.

Page 79: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

44

4 COM 600

4.1 STARTA HMI

För att starta upp HMIn klickar man på browsern som finns på COM 600 enhetens

skrivbord. Då borde en ruta dyka upp som frågar efter username och password, dessa är:

Username: admin

Password: Training601

Page 80: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

45 Om man vill navigera i projektet gör man detta genom att använda den blåa menyn uppe i

projektet. För att t.e.x. se det grafiska gränssnittet som man tidigare ritade så navigerar man

till Single Line Diagram.

Page 81: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

46

4.2 STYRA RELÄN

När man är i Single Line Diagram fönstret kan man styra reläet, dock måste det vara i

remote läge för att detta ska fungera.

Om man klickar på circuit breakern borde ett liknande fönster som nedan öppnas.

Page 82: IEC 61850-konfiguration av REF 630 för DEMVE-projektet

47 Om man vill öppna brytaren trycker man på open, men före den faktiskt öppnas måste man

trycka på operate.